地球

火星

ローバーが試料を置く

Sample-return orbiter

Sample-return lander

打ち上げ2020 年 7 ～ 8 月

着陸2021 年 2 月

LaunchDate unknown

LaunchDate unknown

Sample

Steeldrill bit

Titaniumtube

Seal

Cache保管場所

Mars ascent vehicle

RIMFAX

地下の構造を探るための地中レーダー。

ローバーに電力を供給するプルトニウム電池。

ローバーの気象観測所で、気温や風速などの気象条件を測定する。

At some point in the future, NASA hopes to launch a ‘fetch’ rover that would pick up the sample tubes and place them in a vehicle to blast into Martian orbit.

SHERLOCAn ultraviolet spectrometer to study mineralogy and chemistry. (Its camera is named WATSON.)

Sample tubes can hold about 10 cubic centimetres of material.

MASTCAM-Zズーム可能なパノラマカメラ。

HELICOPTER

ROBOTIC ARMThe rover arm can extend

measurements and gather samples. Its instruments can study, in detail, an area about the size of a postage stamp.

着陸地点候補マーズ 2020 ローバーの着地点候補となった 8 カ所。どの地点が選ばれるかで火星の科学の方向性が決まってくる。

新しい着陸技術 火星に到達したローバーは、2012 年にキュリ

オシティが行なった大気圏突入・降下・着陸シー

クエンスの改良版を行う。新しい方式は「地形

照合航法（Terrain relative navigation）」と

いい、必要があれば着陸の直前に危険な状況

を回避することができるため、探査機は関心の

ある領域に近い所に着陸できる。

マーズ 2020 は火星の岩石を地球に持ち帰るための第一歩にすぎない。ローバーは試料を採取して試験管に封入した後、火星表面の保管場所に置く。

❶ 着陸予定領域の写真を撮影して地図と比較する。

❷ 崖やその他の危険な状況を回避する。

❸ 表面の上空でホバリングしてローバーを下ろす。

Once in orbit, the vehicle would rendezvous with another craft that would carry the samples to Earth. This could be an extension of the fetch mission or a separate third one.

3 段 階 のサンプ ルリターン

着　陸

S A M P L I N G A N D C A C H I N G

2

MOXIE

PIXLAn X-ray spectrometer for probing the chemical composition of rocks and dirt close up.

MEDA

3ホールデン・クレーター

イェゼロ・クレーターニリ地溝帯

大シルティス台地北東部

コロンビア・ヒルズエーベルスヴァルデ・クレーター

マウルス峡谷

メラス谷南西部

赤い惑星の岩石を地球に持ち帰る大胆計画

BY ALEXANDRA WITZEDESIGN BY JASIEK KRZYSZTOFIAK

火星からのサンプルリターン

rock/dirt sample, or atmospheric contamination as a ‘witness tube’

sample tubes carried aboard the rover

Witness tubes

spares

The sampling system will use steel drill bits, with teeth made of tungsten carbide, to drill into rocks. It can drill in a percussive mode, like a jackhammer, or in a rotary mode. Once collected, the 15-gram sample will slide into a 14-centimetre-long titanium tube and be hermetically sealed to keep it pristine. The robotic arm will then swing back to the rover’ s body and deposit the sample tube in a carousel.

37

6

43

LAN

DIN

G S

ITES

AN

D R

OVE

R, N

ASA/

JPL;

R

ECO

VER

Y IN

STE

PS,

NAS

A/JP

L-C

ALTE

CH

MAR

S LA

ND

SCAP

E, N

ASA/

JPL-

CAL

TEC

H/

CO

RN

ELL

UN

IV./

ARIZ

ON

A ST

ATE

UN

IV.;

Earth

Mars

Cachingrover

LaunchJuly–August 2020

ArriveFebruary 2021

試料

鋼鉄製のドリルビット

チタン製の試験管

試験管には約 10cm3 の試料が入る

本の試験管がローバーに搭載される

封印材

Cache

RIMFAXA ground-penetrating radar to explore beneath the surface.

A plutonium power source supplies electricity to the rover.

The 2020 rover is only

bringing Martian rocks to Earth. After collecting samples and storing them in sealed tubes, the vehicle will set them on the planet’ s surface, in one or more cache spots.

SHERLOC

MASTCAM-ZA zoomable panoramic camera.

ヘリコプター

SUPERCAM

ロボットアーム

POTENTIAL LANDING SITESEight landing sites are being considered for the 2020 rover. Where it goes will dramatically shape the future of Mars science.

NEW LANDING TECHNIQUEWhen it reaches Mars, the mission will use an updated version of the entry, descent and landing sequence used by the Curiosity probe in 2012.The new method, known as ‘terrain relative navigation’ , allows the spacecraft to land closer to its area of interest because it can divert from dangerous situations in the last moments before landing, if necessary.

1 Photograph landing area and compare to map.

2 Divert to avoid

problems.

3 Hover above surface and lower rover. R E C O V E R Y I N S T E P S

L A N D I N G

試料の採取と保管

MOXIEAn instrument to produce oxygen from carbon dioxide in the Martian atmosphere, as a test for creating resources for future astronauts.

PIXL

Holden Crater

Jezero Crater

Nili Fossae

NE Syrtis Major

Columbia HillsEberswalde Crater

Mawrth Vallis

SW Melas Basin

THE AUDACIOUS PLAN TO COLLECT RED-PLANET ROCKS.BY ALEXANDRA WITZEDESIGN BY JASIEK KRZYSZTOFIAK

In 2020, NASA plans to send a rover to Mars to collect and store tubes of rock and dirt. If it

carefully documented Martian samples back to Earth for study. Engineers are now designing the robotic system to gather the samples — and they have to make it excruciatingly clean, so as not to contaminate any possible traces of Martian life.

SAMPLING MARS

証拠用

予備

37

6

43

NASA は 2020 年に火星にローバーを送り込み、岩石

や土を試験管に採取して保管することを計画している。

成功すれば、関連情報が記録された火星の試料を地球

に持ち帰って調べるための第一歩となる。技術者たちは

現在、自動試料採取システムを設計中だ。火星の生命

の痕跡を汚染することがないように、システムは徹底的

にクリーニングする必要がある。

遠くからレーザーを発射して火星の岩石や土の化学組成を調べる。

ローバーには、薄い大気中を飛行して進路を偵察できるヘリコプターが搭載されるかもしれない。

SUPERCAM

火星大気中の二酸化炭素から酸素を作り出す実験装置。未来の宇宙飛行士が火星で酸素を製造できるか検証する。

鉱物や化学物質を調べるための紫外線分光計

（カメラの名前はWATSON）。

岩石と土の化学組成を詳細に調べる X 線分光計。

外側に伸ばして科学的測定を行ったり試料を採取したりする。搭載された装置は切手サイズの領域を極めて詳細に調査可能。

NASA は 将 来、試 料 回収用ローバーを打ち上げて、保管された試験管を回収してマーズ・アセント・ビークル（MAV）に載せ、火星周回軌道に打ち上げたいと考えている。

火 星 周 回 軌 道に 入ったMAV は別の探査機とランデブーし、これが試料を地球に持ち帰る。この段階は回収ミッションの延長になるのかもしれないし、第 3 のミッションになる可能性もある。

打ち上げ時期は未定

打ち上げ時期は未定

保管場所

MAV

試料回収用着陸機

試料回収用オービター

鋼鉄製のドリルビットに窒化

タングステンの刃がついたも

のを用いて岩石を掘削。空

気ドリルのように打撃を加え

るモードにも回転モードにも

なる。掘削終了後、チタン製

の試験管（長さ 14cm）に

15g の試料を詰めて密封。

ロボットアームをローバーの

本体内にたたみ込み、試料

を保管容器に収納。

本には岩石や土の 試 料 の 他、証拠用として大気中の 物 質 も 詰 め、汚染の有無の確認に用いる。

NEWS FEATURE

22 VOL. 14 | NO. 4 | APRIL 2017 © 2017 Nature Japan K.K. Part of Springer Nature.

地球

火星

ローバーが試料を置く

Sample-return orbiter

Sample-return lander

打ち上げ2020 年 7 ～ 8 月

着陸2021 年 2 月

LaunchDate unknown

LaunchDate unknown

Sample

Steeldrill bit

Titaniumtube

Seal

Cache保管場所

Mars ascent vehicle

RIMFAX

地下の構造を探るための地中レーダー。

ローバーに電力を供給するプルトニウム電池。

ローバーの気象観測所で、気温や風速などの気象条件を測定する。

At some point in the future, NASA hopes to launch a ‘fetch’ rover that would pick up the sample tubes and place them in a vehicle to blast into Martian orbit.

SHERLOCAn ultraviolet spectrometer to study mineralogy and chemistry. (Its camera is named WATSON.)

Sample tubes can hold about 10 cubic centimetres of material.

MASTCAM-Zズーム可能なパノラマカメラ。

HELICOPTER

ROBOTIC ARMThe rover arm can extend

measurements and gather samples. Its instruments can study, in detail, an area about the size of a postage stamp.

着陸地点候補マーズ 2020 ローバーの着地点候補となった 8 カ所。どの地点が選ばれるかで火星の科学の方向性が決まってくる。

新しい着陸技術 火星に到達したローバーは、2012 年にキュリ

オシティが行なった大気圏突入・降下・着陸シー

クエンスの改良版を行う。新しい方式は「地形

照合航法（Terrain relative navigation）」と

いい、必要があれば着陸の直前に危険な状況

を回避することができるため、探査機は関心の

ある領域に近い所に着陸できる。

マーズ 2020 は火星の岩石を地球に持ち帰るための第一歩にすぎない。ローバーは試料を採取して試験管に封入した後、火星表面の保管場所に置く。

❶ 着陸予定領域の写真を撮影して地図と比較する。

❷ 崖やその他の危険な状況を回避する。

❸ 表面の上空でホバリングしてローバーを下ろす。

Once in orbit, the vehicle would rendezvous with another craft that would carry the samples to Earth. This could be an extension of the fetch mission or a separate third one.

3 段 階 のサンプ ルリターン

着　陸

S A M P L I N G A N D C A C H I N G

2

MOXIE

PIXLAn X-ray spectrometer for probing the chemical composition of rocks and dirt close up.

MEDA

3ホールデン・クレーター

イェゼロ・クレーターニリ地溝帯

大シルティス台地北東部

コロンビア・ヒルズエーベルスヴァルデ・クレーター

マウルス峡谷

メラス谷南西部

赤い惑星の岩石を地球に持ち帰る大胆計画

BY ALEXANDRA WITZEDESIGN BY JASIEK KRZYSZTOFIAK

火星からのサンプルリターン

rock/dirt sample, or atmospheric contamination as a ‘witness tube’

sample tubes carried aboard the rover

Witness tubes

spares

The sampling system will use steel drill bits, with teeth made of tungsten carbide, to drill into rocks. It can drill in a percussive mode, like a jackhammer, or in a rotary mode. Once collected, the 15-gram sample will slide into a 14-centimetre-long titanium tube and be hermetically sealed to keep it pristine. The robotic arm will then swing back to the rover’ s body and deposit the sample tube in a carousel.

37

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LAN

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G S

ITES

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ARIZ

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UN

IV.;

Earth

Mars

Cachingrover

LaunchJuly–August 2020

ArriveFebruary 2021

試料

鋼鉄製のドリルビット

チタン製の試験管

試験管には約 10cm3 の試料が入る

本の試験管がローバーに搭載される

封印材

Cache

RIMFAXA ground-penetrating radar to explore beneath the surface.

A plutonium power source supplies electricity to the rover.

The 2020 rover is only

bringing Martian rocks to Earth. After collecting samples and storing them in sealed tubes, the vehicle will set them on the planet’ s surface, in one or more cache spots.

SHERLOC

MASTCAM-ZA zoomable panoramic camera.

ヘリコプター

SUPERCAM

ロボットアーム

POTENTIAL LANDING SITESEight landing sites are being considered for the 2020 rover. Where it goes will dramatically shape the future of Mars science.

NEW LANDING TECHNIQUEWhen it reaches Mars, the mission will use an updated version of the entry, descent and landing sequence used by the Curiosity probe in 2012.The new method, known as ‘terrain relative navigation’ , allows the spacecraft to land closer to its area of interest because it can divert from dangerous situations in the last moments before landing, if necessary.

1 Photograph landing area and compare to map.

2 Divert to avoid

problems.

3 Hover above surface and lower rover. R E C O V E R Y I N S T E P S

L A N D I N G

試料の採取と保管

MOXIEAn instrument to produce oxygen from carbon dioxide in the Martian atmosphere, as a test for creating resources for future astronauts.

PIXL

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Jezero Crater

Nili Fossae

NE Syrtis Major

Columbia HillsEberswalde Crater

Mawrth Vallis

SW Melas Basin

THE AUDACIOUS PLAN TO COLLECT RED-PLANET ROCKS.BY ALEXANDRA WITZEDESIGN BY JASIEK KRZYSZTOFIAK

In 2020, NASA plans to send a rover to Mars to collect and store tubes of rock and dirt. If it

carefully documented Martian samples back to Earth for study. Engineers are now designing the robotic system to gather the samples — and they have to make it excruciatingly clean, so as not to contaminate any possible traces of Martian life.

SAMPLING MARS

証拠用

予備

37

6

43

NASA は 2020 年に火星にローバーを送り込み、岩石

や土を試験管に採取して保管することを計画している。

成功すれば、関連情報が記録された火星の試料を地球

に持ち帰って調べるための第一歩となる。技術者たちは

現在、自動試料採取システムを設計中だ。火星の生命

の痕跡を汚染することがないように、システムは徹底的

にクリーニングする必要がある。

遠くからレーザーを発射して火星の岩石や土の化学組成を調べる。

ローバーには、薄い大気中を飛行して進路を偵察できるヘリコプターが搭載されるかもしれない。

SUPERCAM

火星大気中の二酸化炭素から酸素を作り出す実験装置。未来の宇宙飛行士が火星で酸素を製造できるか検証する。

鉱物や化学物質を調べるための紫外線分光計

（カメラの名前はWATSON）。

岩石と土の化学組成を詳細に調べる X 線分光計。

外側に伸ばして科学的測定を行ったり試料を採取したりする。搭載された装置は切手サイズの領域を極めて詳細に調査可能。

NASA は 将 来、試 料 回収用ローバーを打ち上げて、保管された試験管を回収してマーズ・アセント・ビークル（MAV）に載せ、火星周回軌道に打ち上げたいと考えている。

火 星 周 回 軌 道に 入ったMAV は別の探査機とランデブーし、これが試料を地球に持ち帰る。この段階は回収ミッションの延長になるのかもしれないし、第 3 のミッションになる可能性もある。

打ち上げ時期は未定

打ち上げ時期は未定

保管場所

MAV

試料回収用着陸機

試料回収用オービター

鋼鉄製のドリルビットに窒化

タングステンの刃がついたも

のを用いて岩石を掘削。空

気ドリルのように打撃を加え

るモードにも回転モードにも

なる。掘削終了後、チタン製

の試験管（長さ 14cm）に

15g の試料を詰めて密封。

ロボットアームをローバーの

本体内にたたみ込み、試料

を保管容器に収納。

本には岩石や土の 試 料 の 他、証拠用として大気中の 物 質 も 詰 め、汚染の有無の確認に用いる。

NEWS FEATURE

23nature.com/naturedigest © 2017 Nature Japan K.K. Part of Springer Nature.